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1大题精做十五有机合成路线的设计1.（2018全国卷Ⅰ）化合物W可用作高分子膨胀剂,一种合成路线如下：回答下列问题：（1）A的化学名称为。（2）②的反应类型是。（3）反应④所需试剂,条件分别为。（4）G的分子式为。（5）W中含氧官能团的名称是。（6）写出与E互为同分异构体的酯类化合物的结构简式（核磁共振氢谱为两组峰,峰面积比为1∶1）。（7）苯乙酸苄酯（）是花香型香料,设计由苯甲醇为起始原料制备苯乙酸苄酯的合成路线（无机试剂任选）。【解析】(1)根据A的结构简式可知A是氯乙酸。(2)反应②中氯原子被—CN取代,属于取代反应。(3)反应④是酯化反应,所需试剂和条件分别是乙醇/浓硫酸、加热。(4)根据G的键线式可知其分子式为C12H18O3。(5)根据W的结构简式可知分子中含有的官能团是醚键和羟基。(6)属于酯类,说明含有酯基。核磁共振氢谱为两组峰,峰面积比为1∶1,说明氢原子分为两类,各是6个氢原子,因此符合条件的有机物结构简式为或。(7)根据已知信息结合逆推法可知合成苯乙酸苄酯的路线图为。【答案】(1)氯乙酸2(2)取代反应(3)乙醇/浓硫酸、△(4)C12H18O3(5)羟基、醚键(6)(7)1.（2018天津卷）化合物N具有镇痛、消炎等药理作用,其合成路线如下：（1）A的系统命名为____________,E中官能团的名称为____________。（2）A→B的反应类型为____________,从反应所得液态有机混合物中提纯B的常用方法为____________。（3）C→D的化学方程式为________________________。（4）C的同分异构体W（不考虑手性异构）可发生银镜反应：且1molW最多与2molNaOH发生反应,产物之一可被氧化成二元醛。满足上述条件的W有____________种,若W的核磁共振氢谱具有四组峰,则其结构简式为____________。（5）F与G的关系为（填序号）____________。a．碳链异构b．官能团异构c．顺反异构d．位置异构（6）M的结构简式为____________。（7）参照上述合成路线,以为原料,采用如下方法制备医药中间体。3该路线中试剂与条件1为____________,X的结构简式为____________；试剂与条件2为____________,Y的结构简式为____________。【解析】(1)A的系统命名为1,6-己二醇,E中官能团的名称为碳碳双键、酯基。(2)A→B的反应是1,6-己二醇中的一个羟基被—Br取代,属于取代反应,分离互溶的液态有机混合物用蒸馏的方法。(3)C→D的反应是酯化反应,反应方程式为+C2H5OH+H2O；(4)C的同分异构体W(不考虑手性异构)可发生银镜反应,含有—CHO或HCOO—基团,且1molW最多与2molNaOH发生反应,则含有HCOO—、—Br基团,其产物之一可被氧化成二元醛,则产物中含有2个—CH2OH基团,W中一定含有HCOO—CH2—、—CH2—Br,剩余的残基是—CH2—CH2—CH2—,而—CH2—CH2—CH2—的二元取代物有5种,所以满足上述条件的W有5种。其中W的核磁共振氢谱具有四组峰,则其结构简式为。(5)F与G的分子式相同,结构关系为顺反异构。(6)根据G和M生成N,得M的结构简式为。(7)根据合成图分析,化合物X是CH3CH2CH2Br,试剂与条件1为HBr、加热,异丙醇经催化氧化生成化合物Y,Y的结构简式为,试剂与条件2为O2/Cu或Ag、加热。【答案】(1)1,6-己二醇碳碳双键、酯基(2)取代反应减压蒸馏(或蒸馏)(3)+C2H5OH+H2O(4)5(5)c(6)(7)HBr,△O2/Cu或Ag,△2．新康泰克能够缓解感冒时带来的鼻塞、流鼻涕和打喷嚏等症状,其有效成分为伪麻黄碱。伪麻黄碱D的一种合成路线如下：4回答下列问题：(1)苯的质谱图中最大的质荷比为___________,伪麻黄碱D的分子式为____________。(2)写出由苯生成A的化学方程式：___________________________________________,其反应类型为_________________。(3)B的结构简式为____________。(4)满足下列要求的C的同分异构体有___________种；①属于苯的一元取代物；②含有-CONH-,且无-NH2；③不能发生银镜反应；其中苯环侧链的核磁共振氢谱有3组峰,且峰面积之比为6∶1∶1的一种有机物的结构简式为_________________。（5）已知：参照上述合成路线,设计一条由苯和乙酸为起始原料制备的合成路线。【解析】（1）苯的最大的质荷比就是其相对分子质量,苯的相对分子质量为78,所以苯的最大的质荷比为78；通过观察D的结构简式可知D的分子式为：C10H15NO；本题答案为：78,C10H15NO。（2）苯和CH3CH2COCl发生取代反应生成和HCl,反应的化学方程式为：+CH3CH2COCl+HCl；本题答案为：+CH3CH2COCl+HCl、取代反应。（3）通过C的结构简式分析可知,溴和A发生取代反应及溴取代氢原子的位置,B的分子式应为：；本题答案为：。（4）满足①属于苯的一元取代物,要求苯环上只能有一个氢被取代,②含有-CONH-,且无-NH2,要求含有肽键,但无-NH2,③不能发生银镜反应,要求不能含有醛基,符合条件的的同分异构体的侧链为：—CONHCH2CH2CH3、—CONHCH（CH3）2、—CH2CONHCH2CH3、—CH2CH2CONHCH3、—CH（CH3）CONHCH3、—NHOCCH2CH2CH3、—NHOCCH（CH3）2、—CH2NHOCCH2CH3、—CH2CH2NHOCCH3、—CH(CH3)NHOCCH3,共10种,其中苯环的侧链上只能含有三种氢原子,氢原子个数比为6∶1∶1,有机物的结构简式为：或5；（5）由题意可知,合成路线是乙酸先发生已知条件中给出的反应,再与苯发生取代反应,最后再进行还原反应即可：。【答案】（1）78C10H15NO（2）+CH3CH2COCl+HCl取代反应（3）（4）10或（5）3．香草酸广泛用于食品调味剂,作香精、香料,合成线路如下：（1）C的结构简式是_____,B转化为C的反应类型为_____。（2）A中含有的官能团名称是_____。（3）B的分子式是_____。（4）在B中滴入FeCl3溶液,其现象是_____。（5）与F官能团相同的芳香族化合物的同分异构体有_____种。（6）写出F与乙醇进行酯化反应的方程式_____。（7）写出由的合成线路图。6【解析】(1)由B和D的结构简式得C的结构简式是,B转化为C的反应是甲氧基取代了苯环上的溴原子,故反应类型为取代反应；(2)A中含有的官能团是-OH、-CHO,名称是酚羟基和醛基；(3)由结构简式可以判定B的分子式是C7H5O2Br；(4)B中含酚羟基,所以B中滴入FeCl3溶液,其现象是溶液呈现紫色；(5)中的官能团有酚羟基、羧基和醚键,同时还要含有苯环,所以同分异构体只能是苯环上的取代基位置异构,当羧基和羟基在邻位时,甲氧基的位置有4种,当羧基和羟基在间位时,甲氧基的位置有4种,当羧基和羟基在对位时,甲氧基位置有2种,芳香族化合物的同分异构体一共有10种,除去F还有9种；(6)根据酯化反应的原理得F与乙醇进行酯化反应的方程式为：；(7)由过程中是在酚羟基的间位发生了硝基的取代反应,因为酚羟基为邻、对位取代基,且苯酚容易被氧化所以不能直接发生硝化反应,由题干的合成路线可以得：。【答案】（1）取代反应（2）(酚)羟基、醛基（3）C7H5O2Br（4）溶液呈现紫色（5）9（6）（7）74．有机物J是我国自主成功研发的一类新药,它属于酯类,分子中除苯环外还含有一个五元环。合成J的一种路线如下：回答下列问题：（1）B的结构简式是________________。C的结构简式是______________。（2）D生成E的化学方程式为_________________。（3）J的结构简式是________________。在一定条件下,H自身缩聚生成高分子化合物的结构简式是_______________。（4）根据,X的分子式为______。X有多种同分异构体,其中满足下列条件的同分异构体共有______种（已知：碳碳叁键或碳碳双键不能与羟基直接相连）。A．除苯环外无其他环,且无一O—O—键B．能与FeCl3溶液发生显色反应C．苯环上一氯代物只有两种（5）利用题中信息和所学知识,写出以甲烷和甲苯为原料,合成的路线流程图(其它试剂自选)。【解析】（1）由A→B的条件,以及A、G的结构简式和B的分子式可知,B的结构简式为：,再由B→C,根据反应条件和C的分子式可知,C为；（2）D生成E的化学方程式为：；（3）由G→H→J,以及所给已知,可知H为,8再脱水得到J,则J为,在一定条件下,H自身缩聚生成高分子化合物的结构简式是：；（4）根据,X的结构简式为：,则分子式为：C8H6O3；X的同分异构体中,能与FeCl3溶液发生显色反应,说明与苯环直接相连的有羟基,由因为苯环上的一氯代物只有2种,且无一O—O—键；可能的情况有、、、、、、、,共9种；（5）利用题中信息和所学知识,写出以甲烷和甲苯为原料,合成的路线流程图：。【答案】（1）（2）（3）（4）C8H6O39（5）5．H是合成抗炎药洛萦洛芬钠的关键中间体,它的一种合成路线如下：9（1）A的物质名称为___________,H中官能团名称是___________。（2）E的结构简式为___________,反应②的反应类型为___________。（3）反应①的化学方程式为___________,反应⑥的化学方程式为___________。（4）写出满足下列条件的F的同分异构体的结构简式___________。I.能发生水解反应生成酸和醇Ⅱ.能发生银镜反应Ⅲ.核磁共振氢谱有5组峰且峰面积之比为3∶2∶2∶2∶1（6）仿照H的合成线,设计一种由合成的合成路线。【解析】（1）A为,物质名称为甲苯,H中官能团名称是溴原子、酯基。（2）E的结构简式为,反应②为甲基上氯原子被-CN取代的反应,反应类型为取代反应。（3）反应①为甲基上的取代反应,该反应的反应条件为光照,反应①的化学方程式为,反应⑥为酸和醇的酯化反应,化学方程式为。（4）I.能发生水解反应生成酸和醇,说明含有酯基；Ⅱ.能发生银镜反应,说明含有醛基,Ⅲ.核磁共振氢谱有5组峰且峰面积之比为3∶2∶2∶2∶1,满足条件的F的同分异构体的结构简式。（5）由合成,由、发生酯化反应得到；可以由水解得到,可由和KCN反应得到,可以由得到。参考合成路线为：。【答案】（1）甲苯溴原子、酯基（2）取代反应10（3）（4）（5）